[發明專利]一種掘進大巷內矸石儲破運一體化方法

在審

• 申請號: 202210057111.0
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114483174A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 辛亞軍;楊俊鵬;江重陽;高忠國;李光增;劉勇;連洪全;雷云;吳春浩;阮一錚
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21F13/02;E21F13/06
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本發明公開一種掘進大巷內矸石儲破運一體化方法，該方法主要包括：大巷掘進工作面后方施工擴巷硐室以完成儲矸場布置，送矸皮帶在儲矸場前完成上翹并在儲矸場內懸吊頂板水鋪設，皮帶上兩側均每隔5米設置推矸擋板，矸石由擋板擋下落至儲矸場，儲矸場設置鏟車且全長鋪設刮板運輸機并在儲矸場末端上翹連接破碎機，破碎機下方鋪設皮帶機以和主皮帶搭接，主皮帶在充填點處搭接充填專用皮帶將矸石轉載至攪拌機并制備成充填材料。該方法可實現掘進矸石不升井，在井下完成儲存、破碎和轉運，并直接用于充填材料的制備充填采空區，可有效提高充填效率與矸石消化率。

技術領域

本發明涉及煤礦開采技術領域，具體涉及到一種掘進大巷內矸石儲破運一體化方法，適用于充填開采中掘進工作面矸石在井下處理的儲運系統。

背景技術

由于現階段煤炭開采產生的煤矸石在地面大量堆積，不僅污染環境而且治理費用較高。隨著目前國內環保力度的不斷加大，建設“綠色礦山”口號的提出，礦井煤炭開采產生煤矸石處理問題也成為了重中之重，從礦井長遠發展角度考慮，煤矸石處理量以及處理率都應該提高。掘進大巷過程中會產生大量矸石，如何快速、有效、合理的處理矸石，是礦井建設中一個重點問題。在矸石處理與資源化利用中，充填采煤法以成本低、消化矸石能力大以及明顯改善作業環境和安全生產等眾多優點成為一個熱點方向。現有的充填采煤法一般是井下矸石先利用主皮帶升井堆積在地面，充填時再重新返回井下用于充填，這樣不僅浪費了大量人力、物力，而且效率低下。

本發明一種掘進大巷內矸石儲破運一體化方法，其系統簡單、便于操作和施工，能夠實現掘進工作面矸石不升井，在井下完成矸石的儲存、破碎和運輸，并直接處理用于采空區充填，避免了矸石升井再重新返井的許多不必要工序，有效提高充填開采效率。

發明內容

本發明針對目前充填采煤法中煤矸石運輸工序繁瑣且受其他作業限制的不足，提出一種掘進大巷內矸石儲破運一體化方法，旨在實現井下建立儲矸場，完成矸石的儲存、破碎和運輸，并用至采空區充填，以達到掘進矸石不升井的目的。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：本發明公開一種掘進大巷內矸石儲破運一體化方法，主要包括：大巷內擴巷硐室施工，送矸皮帶上翹與懸吊鋪設，可旋轉推矸擋板安裝，儲矸場刮板運輸機鋪設以及上翹與破碎機送料口連接，破碎機下方皮帶鋪設以及與主皮帶搭接，充填點處充填專用皮帶與主皮帶搭接。

一種掘進大巷內矸石儲破運一體化方法，主要包括以下步驟：

步驟一，在大巷掘進工作面后方大巷內巷幫位置一側施工寬2m、長度100m硐室，擴巷硐室采用錨桿-錨索支護與噴漿封閉圍巖，硐室另一側巷幫位置底板到硐室成10°下插坡度，完成大巷儲矸場布置；

步驟二，大巷掘進工作面送矸皮帶在進入儲矸場前開始以20°上翹，在進入儲矸場前端完成上翹，進入儲矸場皮帶成水平狀態至儲矸場末端，上翹與儲矸場皮帶均采用鋼制拉桿懸吊在頂板；

步驟三，儲矸場懸吊皮帶每隔5m的鋼架兩側設置通過自動控制的可旋轉推矸擋板，兩側推矸擋板根據儲矸場空間矸石堆積進行內外側推開與打開角度的自動控制，實現此段皮帶下矸石堆積；

步驟四，在儲矸場前端到后端的皮帶正下方底板整體鋪設刮板輸送機，刮板輸送機出儲矸場開始以20°上翹連接至破碎機送料口，破碎機布設在儲矸場末端，破碎矸石粒徑通過滾軸可自由控制；

步驟五，破碎機下方出料口到大巷末端鋪設皮帶機以和主皮帶搭接，主皮帶在充填點處搭接充填專用皮帶機，將矸石轉載至攪拌機與膠結材料處混合制備充填材料；

步驟六，在儲矸場外側采用側卸式鏟車清理余料至刮板運輸機。

進一步，在步驟一中，儲矸場支護強度要大于大巷設計支護強度，儲矸場容量能儲放2d以上矸石量。

進一步，在步驟二中，儲矸場懸吊皮帶距頂板距離為1.5m。

進一步，在步驟三中，推矸擋板在儲矸場中從前端到末端依次打開與收回，完成各段矸石均勻堆積。